1. 설비 자동제어시스템 구성
1) 시스템 구성도
2. 용어 정리
1) 검출기 : 온도, 습도, 압력, 차압, 연기, CO, CO2, 등의 존재를 검출하는 데 쓰이는 장치
2) 변환기 : 신호 형식 또는 제어 대상의 특성량을 그것과 일정한 관계를 갖는 다른 물리량으로 바꾸기 위한
장치
3) 조절기 : 제어량을 자동적으로 조절하는 기능을 갖는 기구
4) 지시계 : 측정하고자 하는 값을 표시하는 계기
5) 조작기 : 사람의 손 대신 밸브, 댐퍼 등을 조작하는 기계
- UI : 범용 입력
- NIU : 네트워크 인터페이스 유닛
- BNA : 빌딩 네트워크 아뎁터
- DDC : 직접 디지털 조절기
- VAV : 변풍량 제어기
- EMS : 에너지 관리 시스템
- CCMS : 중앙관제장치
- BAS : 빌딩자동제어시스템
- IBS : 지능형 빌딩시스템
- SI : 시스템 통합
- BEMS : 에너지 관리 시스템
- BACnet : 국내 빌딩 전용 open protocol
- LonWorks : open protocol (전용 chip 필요)
3. 주요 구성내용
1) 중앙감시시스템(CCMS : Central Control & Monitoring System)
중앙감시실에 설치되어 Data Center의 역할을 하며, 원격감시제어장치(DDC/PLC)와 통신으로 정보를
교환하고 자동제어 운영을 위한 소프트웨어가 설치된 컴퓨터 시스템
- PC, Server
- 자동제어 운영 소프트웨어
- 주변기기
▸ 모니터, 프린터, 인터컴, 키보드, 마우스, 책상, 의자, 서랍 등
2) 무정전전원장치(UPS - Uninterruptible Power Supply)
- 중앙감시시스템 및 DDC/PLC에 전원을 공급
- 정전 시 자동제어시스템에 전원 공급을 유지(Back up 시간 30분)
3) 통신망
중앙감시시스템과 DDC/PLC 그리고 각 DDC/PLC 간 통신 선로
- Ethernet(TCP/IP) 통신, RS-485 통신, BACnet 통신 등
4) 원격감시제어장치(DDC/PLC)
원격감시제어장치(DDC/PLC)는 각 설비기기와 접속하여 데이터를중앙감시시스템에 전송하고 중앙으로부터
조작, 명령, 설정변경명령등을 현장 제어기기에 전송하는 기능을 함
5) 현장 제어기기
각 제어장소에 설치된 센서, 조절기, 밸브류 등을 말하며 중앙감시시스템 및 DDC/PLC의 신호에 따라
현장에서 운영되는 기기류
- 장 비 류 : 보일러, 냉동기, 공조기, 펌프, 송풍기 등
- 구동기기 : 밸브 조작기, 댐퍼 조작기 등
- 센 서 류 : 온도센서, 습도센서, 압력센서 등
4. 자동제어 입출력 신호(DI, DO, AI, AO)
1) DI(디지털 입력, Digital Input)
- 보통의 스위치와 같이 ON/OFF 신호로 1 또는 0의 입력값을받아현장 제어기기의 상태 확인
- 펌프, 송풍기 등 각종 장비의 운전상태 감시와 이상경보 알람 등에사용
- 입력신호 : 무전압 접점
2) DO(디지털 출력, Digital Output)
- DDC/PLC에서 ON/OFF 형식으로 나가는 장비의 기동/정지 신호
- 각종 열원설비, 공조기, 펌프, 송풍기 등의 기동/정지
- 출력신호 : 릴레이 접점
3) AI(아날로그 입력, Analog Input)
- 연속적인 물리량(계측값) 입력
- 온도, 습도, CO, CO2, 일사량, 풍량, 유량, 압력 등 계측
- 입력신호 : 전압 0~10V(DC) / 2~10V(DC) 전류 0~20mA / 4~20mA
4) AO(아날로그 출력, Analog Output)
- 연속적인 비례 출력
- 모터 인버터, 비례제어 밸브, 비례제어 댐퍼 등 조작
- 출력신호 : 전압 0~10V(DC) / 2~10V(DC) 전류 0~20mA / 4~20mA
5. DDC, PLC
DDC, PLC는 현장(기계실, 공조실 등)에서 사람이 직접의 장비등기기의 상태 값 등을 확인하고 조작하는 것이 아니라 중앙감시실등특정 장소에서 현장의 기기를 직접 제어하기 위한 원격감시제어장치
6. 1 DDC, PLC 구분
1) DDC(Direct Digital Controller)
- 직접 디지털제어기라고 하며 제어에 필요한 온도, 습도, 물리량등의아날로그, 디지털 입력을 직접
디지털제어기를 통해 받아들여 디지털컴퓨터에 의해 연산되어 지고, 다시 그 출력신호가 직접
디지털제어기를통하여 조작부에 가해져서 전체의 제어가 이루어지는 구조의 제어장치
- 산업용 마이크로프로세서가 내장된 지능형제어장치로서 CPU, 메모리, 통신장치, 조작기와 센서에 연결하는
관제점 접속부로 구성되어있고, 중앙감시반과 통신하며 건물 내의 기계장치들을 감시 및 제어하는장치
- 보통 건물용 자동제어에 주로 사용
- 통신방법
▸ BACnet, LONwork, Modbus와 같은 개방형 프로토콜을 사용하여Gateway라는 통신 변환장치를 통해
접속하고 중앙감시시스템과는Ethernet, RS-485로 통신을 함
2) PLC(Programmble Logic Controller)
- 기계장치 또는 프로세서 등을 제어하기 위한 디지털, 아날로그 입출력모듈을 사용하여 로직, 시퀀스, 타이머,
카운터, 연산기능 등특수기능을 수행하는 프로그램을 사용자가 프로그래밍 도구를 이용하여자체 개발하여
CPU에 저장하여 사용하는 전기 제어장치
- 주로 산업 플랜트의 유지관리 및 자동제어와 모니터링에 사용하는제어장치로 입력을 프로그램에 의해
순차적으로 논리 처리하고 그 출력 결과를 이용해 연결된 외부장치를 제어. 단독으로 쓰일수도있고
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) 등의 시스템과 함께 사용되기도 함
- 공장, 플랜트, 건물용 자동제어로 사용 - 통신방법
▸ Ethernet(TCP/IP), RS-485, BACnet, LONwork 프로토콜을사용하여 중간 매개체 없이 직접
중앙감시시스템과 통신을 함
▸ 원래 다양한 산업설비에서 무수히 변형된 생산 과정을 제어하기위해 사용자가 프로그램 할 수 있도록
개발되어 호환성이 좋음